지하수란, 암석과 공극, 공극율 및 비산출율과 비잔유율에 관하여

지표면 아래에 있는 모든 물은 지하수(groundwater, underground water, subsurface water)라 하며 반대로 지표위에 있는 물은 지표수(surface water)라고 한다.

지하수는 지하의 공극이 공기와 물로 차 있는 불포화대(unsaturated zone)와 불포화대하부에 존재하는 모든공극이 물로만 가득찬 포화대(saturated zone)가 있다.

포화대의 지하수는 지표로부터 물이 불포화대를 통하여 투수됨으로 충진(recharge)된다.

기반암의 두께는 거의 지표면에 보일 정도로 얇은 상태에서 미시시피 삼각주의 12,000m 이상의 두께로 나타나며 그하부는 고결된 암석으로 존재한다. 암석의 공극에는 여러종류가 있다.

토양이나 암석에서 전체 부피에 대한 빈공간의 상대적인 비를 공극율(porosity)이라 하며 보통 %로 나타낸다.

Vt-Vs Vv       n = Vt = Vt       n는 공극율이며 Vt 는 전체부피, Vs 는 고체부피, Vv는 공극부피

공극율은 암석이 포화된 상태에서 최대한으로 함유(저장)될 수가 있는 물의 양을 지시하여 중요하지만 샘에서 실제 사용가능한 물의 양도 상당히 중요하다

지하수를 ① 중력의 영향으로 흘러나오는 부분(비산출율. specific yield, Sy)과 ② 암석표면에 얇은 필름모양으로 남아서 움직이지 않는 부분(비잔유율, specific retention, Sr)로 나눈다.

비산출유은 인간이 실제로 사용할수 있는 물의 량을 의미하며 비잔류율은 중력에 의해 대수층으로부터 물이 빠져나간뒤에 남아있는 물의 량을 보여준다

n= Sy+Sr       Vd Vr           Sy = Vt Sr= Vt

n은 공극율, Sy는 비산출율, Sr은 비잔유율, Vt는 전체부피, Vd는 중력에 의해 흘러나온 물의 부피, Vr는 암석시료내에 잔류하는 물의 부피

수리지질학 또는 지하수학(1).hwp

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